FR2847798A1 - Procede pour determiner des parametres fonctionnels dans un dispositif de fluoroscopie - Google Patents

Abstract

Le procédé pour déterminer un ensemble de paramètres fonctionnels au moyen d'un dispositif de radiographie fluoroscopique du type comportant une source de rayons X (1), des moyens d'enregistrement (2) disposés en regard de la source (1), la source et les moyens d'enregistrement étant montés sur un support mobile (3) par rapport à une table (4) disposée entre la source et les moyens d'enregistrement sur lequel un patient, dont une zone d'intérêt est à radiographier, est destinée à être positionnée, comporte des étapes de :a. mise en mouvement du support suivant un mouvement donné par rapport à la table, répété pendant un temps donné ;b. acquisition par les moyens d'enregistrement d'une série d'images de la zone d'intérêt lors du mouvement du support ;c. reconstitution à partir de la série d'images acquises d'une série de modélisations tridimensionnelles de la zone d'intérêt ;d. détermination de l'ensemble des paramètres fonctionnels.

Description

L'invention concerne des perfectionnements aux

procédés et dispositifs d'imagerie fluoroscopique. Elle propose en particulier un dispositif d'imagerie fluoroscopique ainsi qu'un procédé permettant de suivre 5 l'évolution d'une procédure interventionnelle au sein d'un bloc opératoire d'angiographie.

Les blocs opératoires vasculaires ou d'angiographie sont de plus en plus utilisés pour des applications 10 thérapeutiques. Parmi celles-ci, certaines, particulièrement dans le domaine de la neuroradiologie interventionnelle, nécessitent non seulement des informations anatomiques sur les pathologies vasculaires rencontrées et à traiter, mais aussi des informations 15 fonctionnelles. Parmi ces applications, il y a les traitements endovasculaires concernant les accidents vasculaires cérébraux, les angioplasties de la carotide et la mise en place de stents carotidiens et de stents intracrâniaux. Pour toutes ces applications, la 20 connaissance d'informations fonctionnelles est très utile avant l'intervention de manière à prendre la ou les décisions thérapeutiques appropriées, mais aussi pendant l'intervention, de manière à évaluer en temps réel les effets du traitement qui est appliqué et de 25 décider de l'arrêter ou de le continuer, si nécessaire.

Actuellement, les informations fonctionnelles requises sont obtenues à l'aide de dispositifs de résonance magnétique ou de tomographie calculée, et non 30 avec un dispositif d'angiographie à rayons X ou fluoroscopique, alors que l'intervention en elle-même est effectuée en utilisant un dispositif d'angiographie à rayons X, et ne peut pas être faite avec des systèmes à résonance magnétique ou de tomographie calculée.

En effet, en référence à la figure 1, un dispositif 5 d'imagerie fluoroscopique, connu en lui-même, comporte une source 1 de rayons X (tubes de rayonnements et collimateurs), ainsi qu'un détecteur 2 (caméra, matrice de capteurs ou tout autre moyen équivalent), destiné à détecter l'image formée par l'irradiation. La source 1 10 et le détecteur 2 sont disposés en regard l'un de l'autre, de part et d'autre d'une table 4 destinée à recevoir un patient dont une zone d'intérêt est à radiographier. La source 1 et le détecteur 2 sont montés sur un support 3, tel qu'un bras en forme de C, mobile 15 en rotation autour d'un axe de rotation principal correspondant sensiblement avec l'axe du corps du patient (double flèche 5 sur la figure 1). Le débattement autour de cet axe est typiquement de plus ou moins de 120 degrés. Généralement, le bras 3 en C est 20 également articulé pour pouvoir basculer autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe du patient (double flèche 6 sur la figure 1). Le débattement de ce basculement est typiquement de plus ou moins 60 degrés.

Une unité de contrôle 7 commande des moyens d'entraînement du bras 3 en C pour faire tourner celuici - et donc la source 1 et le détecteur 2 autour de l'axe du patient, et ainsi acquérir une succession d'images bidimensionnelles correspondant à différentes 30 directions d'observations autour de celui-ci. Des moyens de traitement, schématisés par l'unité 8 sur la figure 1 et qui peuvent être intégrés éventuellement à l'unité de contrôle, permettent de façon connue en soi, de déduire d'une succession d'images bidimensionnelles ainsi acquises une modélisation en trois dimensions de la zone d'intérêt du patient. Généralement, les chirurgiens ne 5 disposent pendant une intervention que d'une seule modélisation 3D qui correspond à une succession d'images 2D acquises en début d'intervention.

Ceci ne permet donc pas de suivre sur la modélisation 3D l'action des instruments sur l'anatomie de l'individu 10 sur lequel on intervient (ou les effets du geste thérapeutique en cours sur les tissus traités) . Ainsi les médecins ne disposent, par ce biais, que d'informations anatomiques. De ce fait, le patient va d'abord subir un examen soit par résonance magnétique, 15 soit par tomographie calculée de manière à obtenir toutes les informations fonctionnelles nécessaires à l'élaboration de l'examen et du diagnostic. Puis, le patient est ensuite amené dans le bloc opératoire vasculaire pour la thérapie en elle-même. Ce schéma 20 d'intervention ne permet pas de fournir durant l'intervention des informations fonctionnelles dont pourrait avoir besoin le médecin. Actuellement, de manière à résoudre ce problème, l'état de l'art est de combiner les systèmes à rayons X et les systèmes à 25 résonance magnétique, par exemple, ou à tomographie calculée, ce qui conduit àl'association d'un bloc opératoire vasculaire à une unité de résonance magnétique ou de tomographie calculée, avec une table de patient partagée entre les deux systèmes. Dans ces 30 systèmes combinés rayons X et résonance magnétique, par exemple, les informations fonctionnelles sont disponibles dans la partie résonance magnétique alors que l'intervention est effectuée dans la partie rayons X. Toutefois, ces systèmes sont très complexes, très chers et nécessitent beaucoup de place (environ l'équivalent de deux blocs opératoires). De ce fait, en 5 pratique, leur usage est limité à un très petit nombre d'endroits. L'invention propose quant à elle un procédé d'imagerie fluoroscopique au moyen d'un dispositif 10 comportant une source de rayons X et des moyens formant détecteur montés sur un support mobile par rapport à une table destinée à recevoir un patient, dans lequel: - on entraîne ledit support selon un mouvement donné par rapport à ladite table, - on traite une succession d'images d'une zone du patient, acquises par les moyens formant détecteur lors dudit mouvement du support par rapport à la table pour reconstituer une modélisation 3D de ladite zone, et on présente cette modélisation à 20 l'utilisateur, caractérisé en ce qu'on entraîne le support pour qu'il effectue ledit mouvement de façon répétitive et on présente à l'utilisateur une modélisation 3D rafraîchie périodiquement. Il est également proposé un dispositif d'imagerie fluoroscopique comportant: une source de rayons X et des moyens formant détecteur montés sur un support mobile par rapport 30 à une table destinée à recevoir un patient, - une unité de contrôle commandant des moyens aptes à entraîner ledit support en mouvement par rapport à

ladite table,

- des moyens de traitement aptes à reconstituer et à 5 présenter à un utilisateur une modélisation 3D d'une zone radiographiée sur le patient, à partir d'une succession d'images acquises de ladite zone par les moyens formant détecteur lors d'un mouvement donné du support par rapport à la table, 10 caractérisé en ce que l'unité de contrôle est programmée pour commander l'entraînement du support pour qu'il effectue ledit mouvement de façon répétitive, les moyens de traitement présentant à l'utilisateur une modélisation 3D rafraîchie périodiquement.

Un tel dispositif a l'avantage de permettre l'acquisition, la reconstruction et l'affichage en temps réel d'images de modélisation 3D.

Il permet en outre de rafraîchir en temps réel des coupes tomographiques d'une zone de l'anatomie.

Le rafraîchissement périodique de la modélisation 3D permet par exemple à un chirurgien de suivre en temps 25 réel la progression d'un outil vasculaire lors d'une intervention, ou encore de suivre la propagation d'un ciment qu'il aurait introduit dans un os du patient ou encore de suivre l'effet d'outils d'ablation tels que des outils d'ablation radiofréquence 30 Egalement, il est en outre proposé un procédé pour un dispositif à rayons X permettant, de manière simple, la détermination à la fois des informations anatomiques et des informations fonctionnelles avant et surtout pendant les interventions. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un procédé pour déterminer un ensemble de paramètres fonctionnels au moyen d'un dispositif de radiographie 10 fluoroscopique du type comportant une source de rayons X, des moyens d'enregistrement disposés en regard de la source, la source et les moyens d'enregistrement étant montés sur un support mobile par rapport à une table disposée entre la source et les moyens d'enregistrement 15 sur lequel un patient, dont une zone d'intérêt est à radiographier, est destiné à être positionné, caractérisé en ce que le procédé comporte des étapes de a) mise en mouvement du support suivant un 20 mouvement donné par rapport à la table, répété pendant un temps donné ; b) acquisition par les moyens d'enregistrement d'une série d'images de la zone d'intérêt lors du mouvement du support par rapport à la 25 table; c) reconstitution à partir de la série d'images acquises d'une série de modélisations tridimensionnelles de la zone d'intérêt; d) détermination à partir de la série de 30 modélisations tridimensionnelles de l'ensemble des paramètres fonctionnels associés à la zone d'intérêt.

Avantageusement, mais facultativement, le procédé présente au moins l'une des caractéristiques suivantes - on entraîne le support selon une succession de demirotations, alternativement dans un sens ou dans l'autre autour de la table; - on entraîne le support de façon à faire parcourir à 10 l'axe passant par le point focal de la source et par le centre des moyens d'enregistrement un mouvement de révolution conique répétitif. ; on entraîne le support selon un mouvement de rotation continu répétitif autour de la table; - on mémorise en continu dans des moyens demémorisation, sur une fenêtre glissante, une succession d'images bidimensionnelles correspondant à un nombre d'images nécessaires pour une reconstitution d'une modélisation tridimensionnelle et on met en oeuvre en continu sur 20 cette fenêtre glissante un traitement de reconstitution de modélisation tridimensionnelle; et, - lors de l'étape d, le procédé comprend des sous étapes de dl. Choix d'une région d'intérêt au niveau d'un 25 vaisseau sanguin dans l'une des modélisations tridimensionnelles; d2. Détermination d'une fonction d'entrée artérielle au niveau de la région d'intérêt choisie; d3. Déconvolution sur chaque voxel commun aux modélisations tridimensionnelles de la série d'un signal d'intensité temporelle à l'aide de la fonction d'entrée artérielle; et, d4. Détermination d'une fonction résiduelle d'impulsion permettant de calculer les paramètres fonctionnels.

L'invention propose également un dispositif de radiographie fluoroscopique comportant une source de rayons X, des moyens d'enregistrement disposés en regard 10 de la source, la source et les moyens d'enregistrement étant montés sur un support mobile par rapport à une table disposée entre la source et les moyens d'enregistrement sur lequel un patient, dont une zone d'intérêt est à radiographier, est destiné à être 15 positionné, une unité de contrôle comportant des moyens aptes à entraîner le support suivant un mouvement donné par rapport à la table, des moyens de traitements aptes à reconstituer une modélisation tridimensionnelle de la zone d'intérêt à partir d'une succession d'images 20 bidimensionnelles acquises de la zone d'intérêt par les moyens d'enregistrement lors du mouvement donné du support par rapport à la table caractérisé en ce que l'unité de contrôle et les moyens de traitement sont aptes à mettre en oeuvre le procédé tel que décrit ci25 dessus.

Avantageusement, mais facultativement, le dispositif présente au moins l'une des caractéristiques suivantes: - l'unité de contrôle est programmée pour commander l'entraînement du support selon une succession de demi rotations alternativement dans un sens ou dans l'autre autour de la table - l'unité de contrôle est programmée pour entraîner le support de façon à faire parcourir à l'axe passant par le point focal de la source et par le centre des moyens 5 d'enregistrement, un mouvement de révolution conique répétitif; - l'unité de contrôle est programmée pour entraîner le support suivant un mouvement de rotation continu répétitif autour de la table; le support comporte une alimentation électrique en puissance qui comprend des moyens de type collecteurs/balais; - le dispositif comporte des moyens de liaisons optiques par lesquels l'unité de contrôle et/ou les moyens de 15 traitement échangent des données avec la source et/ou les moyens d'enregistrement; - le dispositif comporte des moyens de liaison radiofréquence par lesquels l'unité de contrôle et/ou les moyens de traitement échangent des données avec la 20 source et/ou les moyens d'enregistrement; - l'unité de contrôle et/ou les moyens de traitement échangent des données avec la source et/ou les moyens d'enregistrement par l'intermédiaire des moyens à balais/collecteurs; et, - les moyens de traitement comportent des moyens qui mémorisent en continu, sur une fenêtre glissante, une succession d'images bidimensionnelles correspondant à un nombre d'images nécessaires pour une reconstitution d'une modélisation tridimensionnelle et comportant en 30 outre des moyens pour mettre en oeuvre en continu sur cette fenêtre glissante un traitement de reconstitution de modélisation tridimensionnelle.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention et de variantes.

Aux dessins annexés: - la figure 1, déjà discutée, illustre un dispositif d'acquisition d'imagerie fluoroscopique conforme à un art antérieur connu; - les figures 2 à 4 illustrent trois mouvements 10 d'acquisition possibles pour des dispositifs conformes à des modes de réalisation envisageable de l'invention; - la figure 5 est un diagramme fonctionnel d'un procédé selon l'invention apte à être mis en oeuvre sur les dispositifs des figures 2 à 4; et, - la figure 6 est une illustration des courbes obtenues de manière à en tirer des informations fonctionnelles selon l'invention.

En référence à la figure 2, nous allons décrire un 20 premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention qui est apte à mettre en oeuvre un procédé de détermination d'un ensemble de paramètres fonctionnels selon l'invention décrit ultérieurement.

Dans le mode de réalisation illustré à la figure 2, le dispositif d'acquisition comporte les mêmes moyens généraux que le dispositif illustré en figure 1.

Contrairement à celui de la figure 1, l'unité de 30 contrôle est programmé pour commander l'entraînement du bras en C autour du patient et de la table 4 selon un mouvement d'aller-retour répétitif, avec une succession de demi rotations sur approximativement 1800, alternativement dans un sens, puis dans un autre.

Chaque mouvement de demi rotation permet 5 d'acquérir une séquence complète d'images bidimensionnelles et permet ainsi à l'unité 8 de reconstituer périodiquement une nouvelle modélisation tridimensionnelle. Ainsi, sur une période de temps donnée durant laquelle le bras en C va effectuer une 10 série de demi rotations autour du patient et de la table 4, l'unité 8 va reconstituer une série de modélisation tridimensionnelle, une par demi rotations, à partir de laquelle sont déterminés non seulement des paramètres anatomiques en affichant au moins l'une des 15 modélisations tridimensionnelles sur des moyens d'affichage visibles par le chirurgien, mais aussi une série de paramètres fonctionnels nécessaires à établir un diagnostic (si cela est fait avant opération), ou bien à évaluer la progression de ladite opération en 20 cours d'intervention.

Cette variante de réalisation a toutefois l'inconvénient, du fait qu'elle nécessite une succession de mouvements d'accélération et de décélération, de 25 solliciter fortement mécaniquement le dispositif d'acquisition et de nécessiter l'ensemble des projections acquises lors d'une demi rotation pour reconstruire le volume.

Une autre variante de réalisation possible, illustrée à la figure 3, consiste à programmer l'unité de contrôle 7 pour qu'elle déplace la source 1 et le détecteur 2 selon un mouvement o l'axe entre ladite source 1 et ledit détecteur 2 tourne de façon continue en décrivant de façon répétitive un cône de révolution.

Un tel mouvement d'acquisition, dit " conique " (ou 5 tomographie circulaire), combine des rotations autour d'un axe principal qui correspond à la double flèche 5, ainsi que des basculements autour de l'autre axe autour duquel le bras 3 est articulé (double flèche 6) . Les moyens de traitement 8 sont programmés pour, ainsi que 10 cela était décrit dans la demande de brevet US 4,577,222, reconstruire une modélisation tridimensionnelle à partir d'une séquence d'images bidimensionnelles acquise lors d'une révolution de l'axe source 1/détecteur 2. Cet axe étant entraîné de façon 15 continue dans un mouvement de révolution conique ininterrompu, la modélisation tridimensionnelle calculée par les moyens de traitement 8 est rafraîchie régulièrement (il en est de même pour les images de coupe bidimensionnelles correspondant aux orientations 20 sur lesquelles le chirurgien travaille) . Cela permet, durant une période de temps donné, aux différentes modélisations tridimensionnelles formant la série de modélisations tridimensionnelles ainsi acquises et calculées de se succéder sans temps mort. D'autre part, 25 cela permet de débuter l'acquisition d'images bidimensionnelles permettant la modélisation tridimensionnelle à n'importe quel moment du cycle du mouvement de l'ensemble source 1/détecteur 2.

Un autre mode de réalisation possible a été illustré sur la figure 4.

Dans ce mode de réalisation, le bras 3 en C est entraîné selon un mouvement de rotation continu répétitif autour de son axe principal (flèche 15). Il effectue, sans interruption, une succession de rotations 5 complètes (toujours dans le même sens de rotation) autour de la table 4 et du patient. Pour permettre un tel mouvement de rotation continue, l'alimentation électrique en puissance du bras 3 est assurée - au niveau de l'articulation en rotation dudit bras 3 sur le 10 reste du support par l'intermédiaire de moyens 9 de type collecteurs/balais (ou contacts tournants), ce qui évite d'avoir à utiliser des éléments filaires qui limiteraient la course de rotation dudit bras.

Des moyens 10 de contacts tournants (balais/collecteurs), de liaisons optiques ou de liaisons radiofréquence permettent à l'unité de contrôle 7 et aux moyens de traitement 8 d'échanger des données de commande ou d'acquisition (notamment les images 20 bidimensionnelles acquises par le détecteur 2) avec la source 1 et le détecteur 2. Un tel dispositif permet, par exemple, un rafraîchissement complet de la modélisation tridimensionnelle ou des images de coupe à une fréquence de l'ordre de 1 hertz. Comme pour le mode 25 de réalisation précédent, cela permet, sur une période de temps donnée, que les modélisations tridimensionnelles d'une série de modélisations tridimensionnelles ainsi acquises et calculées se succèdent sans temps mort et soient réalisées sur une 30 période de temps de l'ordre de 1 seconde, ce qui permet ainsi une meilleure définition des paramètres fonctionnels qui sont calculés ensuite à partir de cette série de modalisations tridimensionnelles.

Il est à noter, d'autre part, que l'unité de traitement 8 mémorise en continu, sur une fenêtre 5 glissante, une succession d'images bidimensionnelles correspondant à un nombre d'images bidimensionnelles nécessaires pour reconstruire une modélisation tridimensionnelle. Elle met en oeuvre en continu, sur cette fenêtre glissante, un traitement de reconstruction 10 tridimensionnelle qui permet ainsi un rafraîchissement continu de la modélisation à un rythme pouvant égaler la cadence d'acquisition de projections individuelles. Cela permet ainsi d'obtenir une série de modélisations tridimensionnelles permettant de déterminer de manière 15 optimale les paramètres fonctionnels à déterminer pendant l'intervention chirurgicale.

Il est à noter que cette variante de réalisation ne nécessite qu'un seul axe de rotation. 20 Bien entendu, il peut également être prévu, dans une variante de réalisation de ce mode, d'utiliser le basculement du bras en C autour de son autre axe de rotation, par exemple, pour déplacer dans un plan l'axe 25 passant par le point focal de la source et par le centre du détecteur.

Le mode de réalisation illustré en figure 4 permet en outre une consommation en puissance électrique 30 limitée dès lors qu'elle évite des accélérations/décélérations sur le bras en C et surtout minimise les vibrations et déformations de la structure mécanique, ce qui garantit une qualité de reconstruction optimale et donc une détermination de paramètres fonctionnels accrue.

Nous allons maintenant décrire le procédé permettant, d'une part de piloter un dispositif tel que décrit précédemment et, d'autre part de déterminer un ensemble de paramètres fonctionnels.

En référence à la figure 5, le procédé, selon l'invention, effectue, dans une première étape, une détermination, durant un temps donné, d'une série de modélisations tridimensionnelles d'une région d'intérêt d'un patient installé sur la table 4 du dispositif tel 15 que décrit précédemment. Dans une deuxième étape, le procédé, selon l'invention, calcule à partir de cette série de modélisations tridimensionnelles des paramètres fonctionnels sous la forme de cartes paramétriques montrant ces dits paramètres fonctionnels comme la 20 valeur de perfusion, le débit de sang, le volume de sang, le temps moyen de transit ou le temps avant maximum ainsi que la perméabilité.

La première étape de détermination, durant un 25 temps donné, d'une série de modélisations tridimensionnelles s'effectue en pilotant un dispositif tel que décrit précédemment. En effet, les modélisations tridimensionnelles sont calculées à partir d'une série d'images bidimensionnelles. De manière à déterminer les 30 informations fonctionnelles à partir de ce genre d'acquisition, cette détermination de modélisations tridimensionnelles a été effectuée à une fréquence relativement élevée de manière à ce qu'elle soit optimale. De manière typique, cet optimum est de l'ordre d'une modélisation tridimensionnelle par seconde. Cette fréquence est fonction de la vitesse de rotation du bras 5 en C 3. Si on se place, par exemple, dans le cadre d'un dispositif tel qu'illustré à la figure 4 et précédemment décrit: une rotation sur 180 est nécessaire pour acquérir la série d'images bidimensionnelles nécessaires à la reconstruction d'une modélisation tridimensionnelle. Ainsi, une vitesse de rotation du bras en C 3 de x0 par seconde théoriquement, permet de déterminer une modélisation tridimensionnelle toutes les 1800/x secondes. Par exemple, pour une vitesse de rotation de 90 ou 600 par seconde, cela conduit à une 15 modélisation tridimensionnelle toutes les deux ou trois secondes respectivement.

D'autre part, la durée totale d'une acquisition d'images bidimentionnelles est de l'ordre de 45 secondes 20 ce qui correspond au temps nécessaire pour " laver " un bolus injecté de produit de contraste. Durant cette durée de 45 secondes, une série de modélisations tridimensionnelles déterminées comprend typiquement de 15 à 45 modélisations tridimensionnelles.

Tel qu'illustré en figure 5, sur l'échelle de temps est indiqué le moment o l'injection de produits contraste a été effectuée ensuite le procédé suivant l'invention pilote le dispositif de radiographie à rayons X durant une durée de 46 secondes en faisant tourner le bras en C 30 à une vitesse de 900 par seconde, ce qui permet de déterminer une modélisation tridimensionnelle toutes les 2 secondes. La première modélisation tridimensionnelle est acquise dans les 2 secondes qui suivent le démarrage de l'acquisition. Puis toutes les 2 secondes, une nouvelle modélisation tridimensionnelle n est déterminée et ce, jusqu'à la 23ème qui est la dernière modélisation 5 tridimensionnelle marquant la fin de l'acquisition. Il est inutile d'acquérir plus d'images car, d'une part, le bolus de produit de contraste injecté a été complètement éliminé de la zone d'intérêt considérée et, d'autre part, il est inutile d'irradier plus le patient.

Dans le cas d'une acquisition continue telle que permet le dispositif de la figure 4, dans une variante de réalisation du procédé selon l'invention, on peut augmenter artificiellement la fréquence d'acquisition en 15 utilisant une fenêtre glissante sur la série d'images bidimensionnelles acquises par les moyens de détection 2. Par exemple, la rotation n du bras en C 3 permet la détermination d'une modélisation tridimensionnelle n correspondant au temps n. De même, la rotation n+1 20 permet la détermination d'une modélisation tridimensionnelle n+l correspondant au temps n+l, mais on peut calculer une modélisation tridimensionnelle intermédiaire correspondant au temps n+l/2 en utilisant la deuxième moitié de la série d'images 25 bidimensionnelles de la rotation n combinée avec la première moitié de la série d'images bidimensionnelle de la rotation n+l.

D'autre part, il est à noter que de manière à 30 réduire la dose de rayons X envoyée au patient ainsi qu'à l'équipe médicale, des systèmes de collimation peuvent être utilisés. D'un point de vue purement applicatif, il n'est pas nécessaire d'acquérir un volume cubique complet, et des lames de collimation horizontales peuvent être utilisées pour réduire l'acquisition à un nombre relativement bas de coupes axiales ou d'images bidimensionnelles.

Dans une deuxième étape du procédé selon l'invention, ce dernier va analyser la série de modélisations tridimensionnelles précédemment calculées 10 de manière à déterminer un certain nombre de paramètres fonctionnels. La théorie sous-jacente à cette étape est que la valeur de gris d'un voxel donné dans une modélisation 15 tridimensionnelle donnée représente la densité de matière traversée par les rayons X en un point de l'espace correspondant, et ce, pour un temps d'acquisition correspondant. Lorsqu'un bolus d'agent de contraste est injecté dans le réseau sanguin ou dans 20 n'importe quel tissu du corps humain (par des moyens intraveineux ou intra-artériels), l'augmentation transitoire dans les valeurs de gris indique une augmentation proportionnelle de la quantité de produit de contraste et par conséquent de sang dans la région 25 correspondante.

En pratique, de manière à démarrer cette seconde étape du procédé selon l'invention, l'intervention de l'opérateur permet de définir dans l'une des 30 modélisations tridimensionnelles précédemment déterminées une région d'intérêt (ROI) au niveau d'une artère d'entrée de la zone d'intérêt considérée, par exemple. De là, le procédé selon l'invention définit une fonction d'entrée artérielle (AIF). Au niveau de chaque voxel des données précédemment acquises et déterminées, l'intensité temporelle du signal est 5 déconvolue à l'aide de l'AIF, la fonction résiduelle alors obtenue étant appelée fonction résiduelle d'impulsion (IRF). A partir du profil d'évolution de l'IRF au cours du temps, le débit de sang peut être défini comme la hauteur de la courbe ainsi obtenue 10 (illustrant l'IRF), le volume de sang comme l'aire sous la courbe et le temps moyen de transit comme la longueur du plateau initial. Dans le cas o une barrière de sang est cassée au sein d'un tissu, la perméabilité peut être quantifiée par l'analyse de l'affaiblissement 15 exponentiel de l'IRF.

De nombreux auteurs ont développé des algorithmes pour déterminer la valeur de différents paramètres fonctionnels basés sur la description précédente. Par 20 exemple, on peut se référer pour de plus amples informations sur ce type d'algorithmes à l'article de Ting-yim Lee, " Fonctional CT: physiological models ", Trends in biotechnology - Vol.20 n08 - Supplement, 2002. D'autre par, illustrés en figure 6 des exemples de courbes IRF sont représentées: dans le cas d'une artère (A), d'une veine (V) ainsi que d'une augmentation parenchymiale (P).

Par rapport à un dispositif de type scanner utilisé en résonance magnétique et en tomographie calculée, l'utilisation d'un procédé et d'un dispositif, selon l'invention telle que précédemment décrit, nécessite un temps de rotation beaucoup long que pour un scanner mais présente un avantage important quant au champ d'observation beaucoup plus large. En effet, un 5 scanner n'effectue que des coupes dans son plan. D'un point de vue clinique, l'application du procédé et du dispositif selon l'invention telle que précédemment décrite concerne les accidents vasculaires cérébraux.

L'utilisation d'un procédé et d'un dispositif selon 10 l'invention permet d'accélérer la procédure de diagnostic et de traitement de tels accidents. En effet, la fenêtre d'intervention entre le moment o survient l'accident vasculaire cérébral et le moment o les conséquences deviennent irréversibles est de l'ordre de 15 quelques heures. La thérapie utilisée dans ce cas utilise des agents trombolitiques ainsi que des cathéters avec pinces qui sont introduits dans la région la plus proche du lieu de l'accident vasculaire cérébral, l'utilisation d'un procédé ainsi q'un 20 dispositif selon l'invention tels que décrits permet de faire en préopératoire un tri ou un repérage de la localisation de l'accident vasculaire cérébral pour diagnostic, et en peropératoire de suivre le traitement de l'accident au plus près et ce, de manière très simple 25 sans avoir à déplacer le patient entre un système à rayons X fluoroscopique classique et un système à scanner pour La résonance magnétique ou la tomographie calculée. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir de celle-ci.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'imagerie fluoroscopique au moyen d'un dispositif comportant une source (1) de rayons X et 5 des moyens (2) formant détecteur montés sur un support (3) mobile par rapport à une table (4) destinée à recevoir un patient, dans lequel: - on entraîne ledit support (3) selon un mouvement donné par rapport à ladite table (4), - on traite une succession d'images d'une zone du patient, acquises par les moyens (2) formant détecteur lors dudit mouvement du support (3) par rapport à la table (4), pour reconstituer une modélisation 3D de ladite zone, et on 15 présente cette modélisation à l'utilisateur, caractérisé en ce qu'on entraîne le support (3) pour qu'il effectue ledit mouvement de façon répétitive et on présente à l'utilisateur une modélisation 3D rafraîchie périodiquement.

2.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on entraîne le support (3) selon une succession de demi-rotations, alternativement dans un sens ou dans l'autre, autour de la table (4).

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on entraîne le support (3) de façon à faire parcourir à l'axe passant par le point focal de la source (1) et par le centre des moyens formant détecteur un mouvement de révolution conique répétitif.

4.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on entraîne le support (3) selon un mouvement de rotation continu répétitif autour de la table (4).

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on mémorise en continu, sur une fenêtre glissante, une succession d'images 2D correspondant à un nombre d'images nécessaires pour une reconstitution d'une modélisation 3D et on met 10 en oeuvre en continu sur cette fenêtre glissante un traitement de reconstitution de modélisation 3D.

6. Dispositif d'imagerie fluoroscopique comportant - une source (1) de rayons X et des moyens (2) 15 formant détecteur montés sur un support (3) mobile par rapport à une table (4) destinée à recevoir un patient, - une unité de contrôle commandant des moyens aptes à entraîner ledit support (3) en mouvement 20 par rapport à ladite table (4), - des moyens de traitement aptes à reconstituer et à présenter à un utilisateur une modélisation 3D d'une zone radiographiée sur le patient, à partir d'une succession d'images acquises de 25 ladite zone par les moyens (2) formant détecteur lors d'un mouvement donné du support (3) par rapport à la table (4), caractérisé en ce que l'unité de contrôle (7) et les moyens d'entraînement qu'elle commande sont 30 aptes à entraîner le support selon un mouvement répétitif, les moyens de traitement (8) comportant des moyens aptes à présenter à l'utilisateur une modélisation 3D rafraîchie périodiquement.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en 5 ce que l'unité de contrôle (7) et les moyens d'entraînement qu'elle commande sont aptes à entraîner le support (3) selon une succession de demi-rotations, alternativement dans un sens ou dans l'autre, autour de la table (4).

8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'unité de contrôle (7 et les moyens d'entraînement qu'elle commande sont aptes à entraîner le support (3) en faisant parcourir à 15 l'axe passant par le point focal de la source (1) et le centre des moyens (2) formant détecteur un mouvement de révolution conique répétitif.

9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en 20 ce que l'unité de contrôle (7) et les moyens d'entraînement qu'elle commande sont aptes à entraîner le support (3) selon un mouvement de rotation continu répétitif autour de la table (4).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le support (3) comporte une alimentation électrique en puissance qui comprend des moyens (9) de type collecteurs/balais.

11. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de liaison optique (10) par lesquels l'unité de contrôle et/ou les moyens de traitement échangent) des données avec la source (1) et/ou les moyens (2) formant détecteur.

12. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de liaison radio-fréquence (10) par lesquels l'unité de contrôle et/ou les moyens de traitement échange(nt) des données avec la source (1) et/ou 10 les moyens (2) formant détecteur.

13. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'unité de contrôle et/ou les moyens de traitement échange(nt) des données 15 avec la source (1) et/ou les moyens (2) formant détecteur par l'intermédiaire de moyens à balais/collecteurs.

14. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 13, 20 caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent des moyens qui mémorisent en continu, sur une fenêtre glissante, une succession d'images 2D correspondant à un nombre d'images nécessaires pour une reconstitution d'une modélisation 3D et 25 comportent en outre des moyens pour mettre en oeuvre en continu sur cette fenêtre glissante un traitement de reconstitution de modélisation 3D.

15. Procédé pour déterminer un ensemble de paramètres 30 fonctionnels au moyen d'un dispositif de radiographie fluoroscopique du type comportant une source de rayons X (1), des moyens d'enregistrement (2) disposés en regard de la source (1), la source et les moyens d'enregistrement étant montés sur un support mobile (3) par rapport à une table (4) disposée 5 entre la source et les moyens d'enregistrement sur laquelle un patient, dont une zone d'intérêt est à radiographier, est destiné à être positionné, caractérisé en ce que le procédé comporte des étapes de a. mise en mouvement du support (3) suivant un mouvement donné par rapport à la table (4), répété pendant un temps donné ; b. acquisition par les moyens d'enregistrement d'une série d'images bidimensionnelles de la zone d'intérêt lors du mouvement du support (3) par rapport à la table (4) ; c. reconstitution à partir de la série d'images bidimensionnelles acquises d'une série de 20 modélisations tridimensionnelles de la zone d'intérêt; d. détermination à partir de la série de modélisations tridimensionnelles de l'ensemble des paramètres fonctionnels associés à la zone 25 d'intérêt.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que, lors de l'étape d, il comprend des sous étapes de: dl. Choix d'une région d'intérêt au niveau d'un vaisseau sanguin dans l'une des modélisations tridimensionnelles; d2. Détermination d'une fonction d'entrée artérielle au niveau de la région d'intérêt choisie; d3. Déconvolution sur chaque voxel commun aux modélisations tridimensionnelles de la série d'un signal d'intensité temporelle à l'aide de la fonction d'entrée artérielle; et d4. Détermination d'une fonction résiduelle d'impulsion permettant de calculer les paramètres fonctionnels.

17. Dispositif de radiographie fluoroscopique comportant une source de rayons X (1), des moyens d'enregistrement (2) disposés en regard de la source (1), la source et les moyens d'enregistrement étant montés sur un support mobile 20 (3) par rapport à une table (4) disposés entre la source et les moyens d'enregistrement sur laquelle un patient, dont une zone d'intérêt est à radiographier, est destiné à être positionné, une unité de contrôle comportant des moyens aptes à 25 entraîner le support (3) suivant un mouvement donné par rapport à la table (4), et des moyens de traitement, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement et l'unité de contrôle sont aptes à commander la mise en mouvement du support (3) 30 suivant un mouvement donné par rapport à la table (4), répété pendant un temps donné ; les moyens d'enregistrement étant aptes à acquérir une série d'images bidimensionnelles de la zone d'intérêt lors du mouvement du support (3) par rapport à la table (4) ; les moyens d'enregistrement étant aptes à reconstituer, à partir de la série d'images 5 bidimensionnelles acquises d'une série de modélisations tridimensionnelles, la zone d'intérêt, et à déterminer, à partir de la série de modélisations tridimensionnelles, l'ensemble des paramètres fonctionnels associés à la zone 10 d'intérêt.